Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Теплообменники (LMTD)»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
длинаT140 °C90 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 90 °C, а холодный нагревается с 30 до 120 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 140 → 90 °CTc: 30 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT140 °C100 °C115 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 100 °C, а холодный нагревается с 15 до 115 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 140 → 100 °CTc: 15 → 115 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT115 °C60 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 210 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 60 °C, а холодный нагревается с 10 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 210 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 60 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT100 °C30 °C85 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 30 до 85 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 85 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT160 °C85 °C60,95 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT80 °C55 °C36,88 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 80 до 55 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 80 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 36,41 K
  2. 2. ΔTlm = 49,03 K
  3. 3. A = 9,372 m²
  4. 4. A = 8,585 m²
  5. 5. A = 4,32 m²
  6. 6. A = 1,73 m²

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.